淺論生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中物理課堂中的運(yùn)用策略

丁桂林

（安徽省阜南縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)，安徽 阜南 236300）

隨著新課程改革如火如荼的實(shí)施，高中物理教學(xué)要從生活走向物理，從物理走向社會(huì)。為此，要重點(diǎn)關(guān)注和加強(qiáng)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與生活實(shí)踐之間的聯(lián)系，利用實(shí)際生活中的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)實(shí)驗(yàn)的探索，較好地培養(yǎng)學(xué)生的高中物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)高中物理知識(shí)的活學(xué)活用。

一、高中物理生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）教材知識(shí)與學(xué)生的實(shí)際生活相脫節(jié)

隨著高中物理知識(shí)的不斷深入，教材中的知識(shí)與學(xué)生的實(shí)際生活存在較大的距離，難以對(duì)學(xué)生生活中的問(wèn)題進(jìn)行物理闡釋?zhuān)處熞矡o(wú)法在課堂上對(duì)學(xué)生生活中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行深入全面的剖析和研究，以至于學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的探究提不起來(lái)興趣，讓高中物理知識(shí)和生活實(shí)際之間的距離變得越來(lái)越大。

（二）高中物理生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源不足

由于資金以及環(huán)境等多個(gè)方面的束縛，因此一些學(xué)校并不具有生活化特征的實(shí)驗(yàn)教學(xué)器材，并且在使用數(shù)量以及質(zhì)量等方面存在差異，因而實(shí)驗(yàn)教學(xué)器材的日常維護(hù)變得捉襟見(jiàn)肘，所以也導(dǎo)致部分生活化實(shí)驗(yàn)器材缺失，無(wú)法保證生活化高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常開(kāi)展，只得完成基本的課堂演示實(shí)驗(yàn)或開(kāi)展簡(jiǎn)單且易于課堂組織的分組實(shí)驗(yàn)，長(zhǎng)此以往不利于充分拓展學(xué)生的高中物理發(fā)散思維和各類(lèi)創(chuàng)新性思維。

二、高中物理生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施策略分析

高中物理生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)要依循生活化、科學(xué)性、主體性、趣味性、合作性的原則開(kāi)展，圍繞學(xué)生的實(shí)際生活內(nèi)容創(chuàng)設(shè)豐富多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生在趣味性、生活化的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和體驗(yàn)探究，增進(jìn)對(duì)高中物理知識(shí)的理解和體悟，更加真實(shí)深入地體會(huì)高中物理原有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和本質(zhì)。

（一）運(yùn)用生活化實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的物理思維

高中物理生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)要結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生在生活化實(shí)驗(yàn)中的思維方式，引導(dǎo)和培育學(xué)生的高中物理生活化思維和科學(xué)素養(yǎng)。

以學(xué)習(xí)高中物理“牛頓第一定律”的生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，要通過(guò)生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的影響，從而知曉萬(wàn)事萬(wàn)物都是有慣性的，為學(xué)生建立科學(xué)客觀的推理方法和科學(xué)思維提供生活化的實(shí)驗(yàn)幫助。在生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)之中，教師可以預(yù)設(shè)相關(guān)的生活化情境，在課前對(duì)學(xué)生提問(wèn)：“大家在初中階段對(duì)牛頓第一定律有基本的了解，那么讓大家思考并回憶一下牛頓第一定律的物理概念是什么呢？其特點(diǎn)又是什么？”學(xué)生思考后主動(dòng)回答牛頓第一定律也就是慣性定律，其特點(diǎn)是質(zhì)量越大則慣性越大。繼而，教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，將生活中學(xué)生常用的紙張、毛巾、固體膠等物件展示在實(shí)驗(yàn)課堂之中，將固體膠從相同的高度滾落到地面、紙面和毛巾之上，讓學(xué)生觀察這一個(gè)生活化實(shí)驗(yàn)，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。繼而教師抓住這個(gè)生活化實(shí)驗(yàn)情境讓學(xué)生思考：“如果水平面的阻力為零的話，物體將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？”對(duì)于這一問(wèn)題，學(xué)生積極主動(dòng)地加入討論，并說(shuō)出自己的看法，有的學(xué)生說(shuō)這個(gè)物體將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，有的學(xué)生說(shuō)這個(gè)物體將以落下的速度勻速運(yùn)動(dòng)下去，還有的學(xué)生提出質(zhì)疑，這種現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)中是否會(huì)真實(shí)存在呢？

由此可見(jiàn)，學(xué)生在這個(gè)生活化實(shí)驗(yàn)中快速進(jìn)入到物理課堂學(xué)習(xí)情境之中，并開(kāi)始進(jìn)入到新課的學(xué)習(xí)和探究。在新課教學(xué)之中，教師拿出事先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材，跟學(xué)生一同完成生活化實(shí)驗(yàn)，多角度考慮實(shí)驗(yàn)期間的紙條抽出速度會(huì)對(duì)物體位置造成怎樣的影響，并且，認(rèn)認(rèn)真真的進(jìn)行觀察和仔仔細(xì)細(xì)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，運(yùn)用牛頓第一定律對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題進(jìn)行分析和解釋?zhuān)詈筮M(jìn)行歸納和總結(jié)，并進(jìn)行慣性的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生設(shè)想一下如果將直尺快速抽出，橡皮會(huì)掉落在哪里？其物理原理又是什么呢？在教學(xué)反思環(huán)節(jié)，通過(guò)兩個(gè)不同的生活化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析，引導(dǎo)學(xué)生探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，并了解慣性維持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的實(shí)質(zhì)，找到生活中與慣性相配套的現(xiàn)象和問(wèn)題，然后將物理探究作為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，從而加深物理知識(shí)與生活的聯(lián)系。

（二）利用生活常用素材進(jìn)行生活實(shí)驗(yàn)教學(xué)

高中物理生活化教學(xué)實(shí)驗(yàn)要充分利用學(xué)生日常生活的常用素材，多方位地開(kāi)發(fā)生活化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，讓學(xué)生體會(huì)到物理來(lái)源于生活，又應(yīng)用于生活，提高學(xué)生對(duì)高中物理生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究興趣。

以學(xué)習(xí)“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力”這一章節(jié)為例，在講解有趣的實(shí)驗(yàn)“旋轉(zhuǎn)的液體”教學(xué)過(guò)程中，教師可以讓學(xué)生搜索日常生活的相關(guān)實(shí)驗(yàn)素材，如玻璃盒蓋、錫紙、金屬筆、鹽水、碎紙屑等，讓學(xué)生用心思考并對(duì)這些生活中常用的物品進(jìn)行組裝，使之成為有用的教學(xué)資源。接著，教師要帶領(lǐng)學(xué)生充分利用生活素材開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，首先可以讓學(xué)生找個(gè)玻璃盒蓋作為玻璃器皿，在其邊緣內(nèi)壁貼上常用的錫紙，中心則固定好金屬筆，并分別接上正負(fù)極。實(shí)驗(yàn)中的導(dǎo)電液體采用生活中常用的鹽水，在水面上灑一點(diǎn)碎紙屑。在布置好實(shí)驗(yàn)設(shè)備之后，教師畫(huà)圖講解相關(guān)的物理原理，在學(xué)生自己動(dòng)手操作的過(guò)程中加深對(duì)物理原理相關(guān)知識(shí)的理解和體悟，從而深入認(rèn)識(shí)到磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力。

又如，在學(xué)習(xí)高中物理《交變電流》的知識(shí)時(shí)，通過(guò)課堂講解讓學(xué)生理解不同交流發(fā)電機(jī)的種類(lèi)及其應(yīng)用原理，多數(shù)學(xué)生對(duì)于旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)有一定的認(rèn)知，然而對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)缺乏直觀深入的了解，對(duì)此教師可以利用學(xué)生日常生活中見(jiàn)過(guò)的兒童玩具手動(dòng)發(fā)電手電筒，在實(shí)驗(yàn)中演示玩具手動(dòng)發(fā)電手電筒的操作步驟，讓學(xué)生快速融入到熟悉的生活化實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景之中，并通過(guò)拆除塑料蓋的實(shí)驗(yàn)親眼看到旋轉(zhuǎn)磁極也能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而深入透徹地理解產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是磁通量發(fā)生變化。

（三）精心創(chuàng)設(shè)生活化實(shí)驗(yàn)情境，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

高中物理生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)要精心創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的生活經(jīng)驗(yàn)情景，啟發(fā)學(xué)生的思維，將培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)貫穿于生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的始終，使得生活化實(shí)驗(yàn)情境能夠與實(shí)踐探索建立起更加緊密的聯(lián)系，較好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力。

在學(xué)習(xí)高中物理《速度變化快慢的描述——加速度》一課中，教師要精心創(chuàng)設(shè)生活化實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景和情境，結(jié)合學(xué)生的具體學(xué)情和教學(xué)要求，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中明晰加速度的物理概念，了解加速度的矢量性，激發(fā)出學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)探究動(dòng)機(jī)，讓他們主動(dòng)進(jìn)行物理概念的知識(shí)架構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)變得更好。

在實(shí)驗(yàn)中教師先播放學(xué)生熟悉的生活化視頻，如火箭升空、飛機(jī)起飛、汽車(chē)剎車(chē)、汽車(chē)在彎道里漂移等，讓學(xué)生觀看視頻并思考教師提出的問(wèn)題：“視頻中的物體的運(yùn)動(dòng)存在哪些共同點(diǎn)？”學(xué)生在可視化的速度變化場(chǎng)景之中激活自己的認(rèn)知和生活經(jīng)驗(yàn)，理解速度這一矢量的相關(guān)要素，從速度的大小和方向兩個(gè)要素理解速度變化的關(guān)聯(lián)性。繼而，教師又拋出問(wèn)題：“對(duì)于速度的變化量應(yīng)當(dāng)如何計(jì)量呢？”在問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推測(cè)和猜想，如：嘗試用較大的速度減去較小的速度、用末速度減去初速度，并在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證學(xué)生的推測(cè)和各種猜想，形成對(duì)速度變化量的完整認(rèn)知體系，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化和知識(shí)遷移。

之后，還可以讓學(xué)生練習(xí)計(jì)算速度的變化量，可以向?qū)W生列舉出相關(guān)生活實(shí)例：當(dāng)乒乓球以2m/s的速度撞向墻壁，又以2m/s的速度反彈時(shí)，試計(jì)算速度的變化量。學(xué)生通過(guò)思考和練習(xí)之后，教師及時(shí)給出點(diǎn)評(píng)和反饋，在課堂上對(duì)學(xué)生計(jì)算中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)糾正，并再次強(qiáng)化一維矢量運(yùn)算方法，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)速度變化快慢的認(rèn)知和理解，幫助學(xué)生形成正確的物理觀念。最后，教師布置課后作業(yè)，讓學(xué)生通過(guò)作業(yè)練習(xí)加深對(duì)加速度的生活化認(rèn)知，幫助學(xué)生更好地鞏固課堂所學(xué)的知識(shí)，形成正確的物理觀念。

（四）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，積極主動(dòng)地開(kāi)展探究

在高中物理生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分組自主完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，通過(guò)探究獲取高中物理學(xué)科知識(shí)，并在團(tuán)隊(duì)合作中發(fā)現(xiàn)并探究問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神。以學(xué)習(xí)高中物理《牛頓第三定律》為例，教師可以創(chuàng)設(shè)分組探究型生活實(shí)驗(yàn)情境，利用實(shí)驗(yàn)小車(chē)創(chuàng)設(shè)氣球放氣的生活化情境，鼓勵(lì)學(xué)生仔仔細(xì)細(xì)的觀察運(yùn)動(dòng)過(guò)程并且認(rèn)認(rèn)真真記錄好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：由于氣球漏氣，因此會(huì)推動(dòng)用小車(chē)向前進(jìn)，這成為很多專(zhuān)家和學(xué)者競(jìng)相研究的重點(diǎn)。同時(shí)，認(rèn)識(shí)到力的作用是相互的，理解作用力與反作用力之間的相互規(guī)律。繼而，教師讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和制作，學(xué)生分別根據(jù)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，探究作用力與反作用力的規(guī)律，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)提出的問(wèn)題進(jìn)行猜想和推測(cè)。

在小組實(shí)驗(yàn)一中，學(xué)生在水杯中放入梨子，觀察梨子與水在質(zhì)量上的變化情況。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行猜想和推測(cè)：梨子與水杯的質(zhì)量一定的條件下，將梨子置于水杯之中，若梨子對(duì)水的壓力與水對(duì)木塊的浮力是一對(duì)相互作用力，則總質(zhì)量保持不變。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察和分析，得出如下結(jié)論：由于兩物體的總重量發(fā)生改變，因而二者所受力為一對(duì)相互作用力。

在小組實(shí)驗(yàn)二中，探究?jī)蓚€(gè)相同的彈簧在拉伸狀態(tài)下的伸長(zhǎng)量。學(xué)生對(duì)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)猜想和推測(cè)：彈簧的勁度系數(shù)在同等作用力的條件下?lián)碛邢嗤纳扉L(zhǎng)量，而這個(gè)力可以被稱(chēng)為一對(duì)相互作用力。并通過(guò)多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作，證實(shí)自己的推測(cè)和猜想。

在小組實(shí)驗(yàn)三中，選取具有一定吸力的兩個(gè)磁鐵塊作為實(shí)驗(yàn)材料，觀察分隔放置的兩個(gè)磁鐵塊在多次相吸時(shí)的狀態(tài)。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)觀察，最后得出與猜測(cè)相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：具有相互吸引力的異性磁極擁有相互作用力，多次相吸后停留的位置保持一致。

最后組織學(xué)生進(jìn)行交流和探討，通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)深度認(rèn)識(shí)和理解牛頓第三定律。并將這一物理定律應(yīng)用于學(xué)生組織的拔河比賽之中，當(dāng)學(xué)生看到一名男生與一名女生進(jìn)行拔河比賽時(shí)，對(duì)之前課堂得出的結(jié)論發(fā)生沖突，教師對(duì)此進(jìn)行點(diǎn)撥，現(xiàn)在我們讓男生站在小車(chē)上，再讓其與女生進(jìn)行一次拔河比賽，讓學(xué)生再次通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論和分析，共同分析影響拔河的因素，探究相互作用力的規(guī)律，加深對(duì)物理知識(shí)的理解和體悟。

（五）運(yùn)用生活化實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題

高中物理生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體現(xiàn)出極其重要的作用，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)生活化實(shí)驗(yàn)解決現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際問(wèn)題，充分體會(huì)到物理實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系。以超重和失重的生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決超重和失重的實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的思考，運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活中的超重和失重現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

在實(shí)驗(yàn)中，教師可以讓學(xué)生觀察兩組實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一，預(yù)先準(zhǔn)備紙帶、砝碼、稱(chēng)鉤，將砝碼懸掛于紙帶之上，用稱(chēng)鉤快速上提紙帶，發(fā)現(xiàn)紙袋在上提過(guò)程中發(fā)生斷裂。實(shí)驗(yàn)二，將懸掛有砝碼的紙帶快速下放，觀察到這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)一的結(jié)果全然不同，紙帶不但沒(méi)有斷裂反而似乎有減輕之感。通過(guò)這兩組實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑，為何重物在兩種不同情形下有如此大的區(qū)別，難道重物在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)了什么變化嗎？教師由這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)引出新課，向?qū)W生解釋實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象就是超重和失重的現(xiàn)象，讓學(xué)生聯(lián)系生活中的實(shí)例理解超重和失重的概念，學(xué)生聯(lián)系日常所乘坐的電梯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察和探究，運(yùn)用超重和失重的物理知識(shí)解釋生活中的一般現(xiàn)象。

三、結(jié)語(yǔ)

在高中物理課堂中采用生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行課堂的引入，能夠幫助學(xué)生進(jìn)行新舊知識(shí)的銜接，深入主動(dòng)地探究物理新知，并將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活場(chǎng)景和情境之中，加深對(duì)課堂知識(shí)的理解，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。